Robot cấp cán bàn chải tự động

Từ một đề tài khoa học dưới sự hỗ trợ của Sở KHCN TP.HCM, giải pháp đã được chuyển giao cho công ty Colgate, công ty P/S và nhiều công ty khác tại Việt Nam.

Đây là đề tài nghiên cứu khoa học được giới khoa học TP.HCM đánh giá là hết sức thiết thực và có giá trị áp dụng cao "ra lò" từ Sở KHCN Thành phố.

Tính đến thời điểm cuối tháng 6/2016, tức sau gần 2 năm hoàn thành và đưa vào sản xuất đại trà, giải pháp robot cấp cán bàn chải tự động do tiến sĩ Ngô Mạnh Dũng và thạc sĩ Lê Anh Tuấn (công ty TNHH dịch vụ thương mại kỹ thuật Nhất Tinh - TP.HCM) làm chủ nhiệm đề tài đã tạo ra giá trị chuyển giao lên đến hàng chục tỷ đồng, và nổi bật trong số các đơn vị nhận chuyển giao là chuỗi nhà máy sản xuất toàn cầu của thương hiệu Colgate Palmolive.

Đại diện công ty Nhất Tinh cho biết, đến nay thì robot cấp cán bàn chải tự động đang ở thế hệ thứ 5 với sự bổ sung nhiều tính năng mới, phù hợp hơn với đặc thù sản xuất của từng khách hàng (tức nhà máy sản xuất), và đặc biệt là mọi phiên bản trước đó của hệ thống này hiện vẫn được vận hành tốt tại các nhà máy.

Về cơ bản, robot cấp cán bàn chải tự động có chức năng thay thế công nhân trong việc cấp cán bàn chải vào máy cắm cước. Phương án thiết kế robot cấp cán bàn chải tự động dựa trên nguyên lý định vị từng phần 6 bậc tự do kết hợp với tay máy chuyển phôi đồng bộ với chuyển động đầu cặp cán bàn chải của máy cắm cước. Chương trình điều khiển robot cấp cán bàn chải tự động được chia theo khối: khối điều khiển chu trình các cụm chi tiết thành phần được viết theo cấu trúc kiểu SFC (Starup/Homing-Flowchart); khối điều khiển xử lý các tín hiệu I/O và điều khiển chương trình được viết bởi ngôn ngữ Ladder thông thường.

Theo khảo sát của nhóm nghiên cứu, ở thời điểm năm 2012-2013, nhu cầu tự động hóa các khâu sản xuất của doanh nghiệp, trong đó có các công ty sản xuất bàn chải đánh răng là rất lớn. Khi đó, nhiều công ty sản xuất bàn chải đánh răng, trong đó công ty Colgate Palmolive đã đầu tư 12 cụm máy đơm lông bàn chải. Một cụm đơm lông bàn chải có 6 công nhân làm việc 3 ca, công việc khá nặng nhọc vì phải cấp bàn chải liên tục cho máy đơm lông bằng tay.

Trước thực tế đó cũng như sự đặt hàng của đối tác, nhóm kỹ sư tại công ty Nhất Tinh với sự hỗ trợ về kinh phí cũng như tư liệu kỹ thuật, quy trình công nghệ từ Sở KHCN TP.HCM đã chủ động triển khai xây dựng đề tài nghiên cứu chế tạo robot cấp phôi để cấp phôi tự động là cán bàn chải đánh răng trong quy trình sản xuất bàn chải đánh răng.

Thạc sĩ Anh Tuấn cho biết nhóm nghiên cứu lựa chọn phương án thiết kế robot cấp cán bàn chải tự động định vị từng phần 6 bậc tự do kết hợp với tay máy chuyển phôi đồng bộ với chuyển động đầu cặp cán bàn chải của máy đơm lông. Sản phẩm được thiết kế chi tiết bằng phần mềm 3D với các cụm cấp và tách phôi theo nhóm.

Chương trình điều khiển robot cấp cán bàn chải tự động được chia theo khối: khối điều khiển chu trình các cụm chi tiết thành phần được viết theo cấu trúc kiểu SFC (Starup/Homing-Flowchart); khối điều khiển xử lý các tín hiệu I/O và điều khiển chương trình được viết bởi ngôn ngữ Ladder thông thường.

Robot cấp phôi đã được chế tạo và vận hành thử nghiệm cho thấy máy hoạt động ổn định, đáp ứng được các chỉ tiêu thiết kế với công suất 25 sản phẩm/phút, có khả năng thay đổi linh hoạt con số này dao động trong khoảng 25-40 sản phẩm/phút.

Đại diện Sở KHCN Thành phố cho biết robot do công ty Nhất Tinh thiết kế và sản xuất được đánh giá cao về chất lượng, tính ổn định, giao diện điều khiển thân thiện, có chức năng cảnh báo và đạt tiêu chuẩn an toàn cao. 

Thông số kỹ thuật:

• Công suất: tối thiểu 20 sản phẩm/phút
• Có khả năng điều chỉnh tương thích nhiều loại cán bàn chải
• Trữ lượng thùng chứa đến 1.000 cán bàn chải
• Điện áp: 1 pha  220V – 50Hz
• Công suất: 1,5 kW
• Nguồn cấp khí nén: 6kgf/cm2

Từ khóa: robot, Sở KHCN TPHCM, Tố Như, truyền thông khoa học công nghệ